Eksamensspørsmål Flashcards
Hva er fysisk forvitring?
Fysisk forvitring er prosessen der bergarter blir brutt ned til mindre fragmenter på grunn av påvirkning fra ulike fysiske faktorer. Dette endrer ikke den kjemiske eller mineralogiske sammensetningen i bergarten. De fysiske faktorene/kreftene som kan virke på bergartene er: oppvarming og nedkjøling, frostsprengning, rot sprenging, trykkavlasting, saltsprenging, og abrasjon (når andre korn eroderer bergarter).
Hva er kjemisk forvitring?
b. Kjemisk forvitring er en prosess som deler bergarter i mindre biter som følge av en kjemisk endring på noen eller alle mineralkomponentene i bergarten. Dette fører til en tydelig endring i bergartens kjemiske og mineralogiske sammensetning, og kan føre til fullstendig fjerning av bergarter på grunn av oppløsning. Dette skjer når bergarten blir utsatt for reaksjoner med vann og oppløste gasser i atmosfæren. Kjemisk forvitring er avhengig av vann, og det er derfor minimalt med kjemisk forvitring i kalde eller tørre områder.
Hvilke bergarter er de viktigste kildene til sedimentære partikler?
Sandstein, leirskifter og karbonater, i tillegg til krystallinske bergarter. Det antas å være tidligere sedimentære bergarter som er hovedkilden til sedimentære partikler (80%).
Hvordan dannes blokkhav?
Overflate som er dekket av blokker, enten frostsprengt fjell eller moreneblokker (hevet til overflata av tele). Sammenhengende dekke av steddannede steinblokker som har løsnet fra underlaget ved intens frostsprenging.
Hva er “incongruent dissolution” av en bergart?
Forvitring av silikatbergarter foregår vanligvis ved en prosess som kalles «inkongruent oppløsning», noe som betyr at i reaksjon med vann er det bare delvis oppløsning, mineraler blir erstattet med nye faste stoffer med annen kjemisk sammensetning, mens noen ioner blir fjernet i oppløsning.
Nevn typiske bergarter som forvitrer ved “simple dissolution”.
Noen spesielt løselige bergarter, typisk evaporitter, blir forvitret ved enkel oppløsning i vann, eksempler på typiske bergarter er halitt, gips, dolomitt og kalistt.
Kjemisk forvitring av en krystallinsk bergart gir typisk 3 endeprodukter – beskriv disse og nevn typiske sedimenter/sedimentære bergarter som kan dannes fra dem.
Disse endeproduktene kan deles inn i disse tre gruppene:
a. Resistente mineraler: Mineraler som er spesielt motstandsdyktige mot kjemisk forvitring. Dominerende bestanddeler i sand og sandsteiner.
b. Nye faste stoffer: Dette er mineraler som blir produsert av forvitrings prosesser. Slike mineraler er leirmineraler, oksider, og hydroksider. Dette er de dominerende bestanddelene i leire, leirsteiner, skifer og residuale avsetninger.
c. Løselige ioner: Dette er ioner som blir fjernet fra kildebergarten. Disse produktene kan danne kalksteiner, dolomitter, og evaporitter når de blir tatt ut av løsning.
Hva er bauxitt og lateritt?
Bauxitt og lateritt er residuale avsetninger, som er det ultimate endeproduktet av kjemisk forvitring. Slike avsetninger er satt sammen av de mest resistente forvitringsproduktene, og er vanligvis dominert av oksider og hydroksider av jern og aluminium. Bauxitt er aluminiums-rike residualer, mens lateritt er jernrike residualer.
Hva består typisk silisiklastiske slamsteiner av?
Gjennomsnittlig moderne slam består av 40% leire, 45% silt og 15% sand.
Mineralogisk sett består silisiklastiske slamsteiner hovedsakelig av leirmineraler og kvarts, men kan også inneholde mindre mengder av f.eks. feltspat, mica, karbonatmineraler, og pyritt
Under hvilke miljøforhold dannes kaolinitt?
Kaolinitt blir dannet i varmt og fuktig klima hvor kjemisk forvitring er dominerende, og er vanlig ved ekvator hvor det er mye nedbør.
Low latitude clay mineral (humid temperate and humid tropical; good drainage)
Under hvilke miljøforhold dannes montmorillonitt?
Montmorillonitt dannes i varmt og tørt klima hvor fysisk forvitring er dominerende, spesielt i ørkenområder 30° N og S for Ekvator.
Indicate volcanic regime or low precipitation/poor drainage (desert).
Hvilke forvitringsprodukter <4 μm vil du forvente dannes i tropene?
Forvitringsprodukter som er <4 μm vil si at det er leire-størrelse. I tropene er det relativt høy temperatur og mye nedbør, og dermed vil kjemisk forvitring være den dominerende forvitringstypen (se fig.).
Dette gjør at vi vil få forvitringsprodukter som er dannet av kjemisk forvitring i leirstørrelse. Vi kan forvente å finne leirmineralet kaolinitt, oksider og oppløste ioner som forvitringsprodukter i tropene.
Under hvilke forhold (klima; relieff) vi du forvente størst produksjon av silisiklastisk “mud”?
Størst produksjon av silisiklastisk ‘mud’ vil jeg forvente å være størst i et varmt fuktig klima med høyt relieff. Dette er fordi det skjer mye kjemisk forvitring her, og i tillegg vil erosjonsraten være høy på grunn av at ved høyt relieff vil høy erosjonsrate gi konstant eksponering for lett-forvitrede bergarter.
Våte, tropiske høyland er de største produsentene av mud.
Hva er “Terra Rossa” og hvordan dannes det?
Terra Rossa er en rødbrun forvitringsjord, en blanding av leire og Fe-oksider, som har blitt igjen som uløselige rester fra forvitring av kalkstein. Disse dannes i områder med kalksteinberggrunn og fra fuktige og subtropisk klima. Når jordsmonnet ligger over vannspeilet, blir jernet oksidert, og jordsmonnet får en rødlig farge. «Terra Rossa» er italiensk, og kan oversettes til «rød jord» på norsk.
Hvilke sedimenter vil ha størst potensiale til å bli kildebergart?
Det er finkornede sedimenter med høyt organisk materiale som har størst potensiale til å bli kildebergart. Ekempel på dette er alunskifer eller svartskifer.
Hvilke avsetningsforhold er mest gunstig for å få oppbevart organisk materiale som ved begraving kan gi opphav til olje og gass?
Bevaring og akkumulering av organisk stoff favoriseres av anoksiske forhold. Det vil si at det er et anaerobt miljø, slik at nedbrytningsorganismer ikke kan bryte ned døde plante- og dyrerester. I tillegg er det viktig at sedimentasjonsraten av uorganisk materiale ikke er for høy, ettersom det kan tynne ut det organiske materialet, slik at det ikke er mulig å danne olje.
Hva er de vanligste komponentene som sandsteiner består av?Hva tror du er årsaken til dette?
De vanligste komponentene som sandsteiner består av er kvarts (ca. 65%), feltspat (ca. 10-15%) og bergartsfragmenter. I tillegg er det andre mineraler som ikke er like vanlig: glimmer, tungmetaller og karbonater.
Årsaken til dette er at disse mineralene er relativt motstandsdyktige mot erosjon, og det vil dermed være disse mineralene som er «igjen» for å danne sandsteiner.
Hvordan klassifiseres sandsteiner?
De vanligste kornene i sand og sandstein er kvarts, feltspat og bergartsbiter. De relative proporsjonene av disse danner grunnlaget for et klassifiseringssystem basert på en trekantet (ternær) graf der de 3 toppene hver representerer en av de rene endedelene. Det er produsert en rekke forskjellige måter å dele opp systemet på, en av de mest brukte er den av Pettijohn et al., som er gjengitt her.
De viktigste sandsteinstypene basert på dette klassifiseringsskjemaet er:
- Kvartsarenitt (>95% quartz), typisk teksturelt så vel som komposisjonsmessig modent produkt.
- Arkose (Arkosisk arenitt) (>25% feldspar)
- Litharenitt (bergartsfragment > feltspat)
I tillegg er det en fjerde type, der korn av kalsiumkarbonat er en hovedkomponent:
- Kalkarenitter
Vis diagram.
Hvilke komponenter er mest sannsynlige i sandsteiner avsatt i disse miljøene?
Varmt fuktig klima gir større mulighet for forvitring på flomslettene og bør tilføre mer kvartsrik sand til de nedre delene enn et kaldt og kjølig klima i vannskiller med tilsvarende lettelse. Det vil i et varmt og fuktig klima være litharenitter i fjellsiden (mer bergartsfragment enn feltspat), og mot flomslettene være mer kvartsarenitt (>95% kvarts). I temperert, arktisk eller tørt klima vil det være litharenitt (bergartsfragmenter) ved begge lokasjonene.
Hvordan dannes “modne” sandsteiner?
En kvartsarenitt sies å være mineralogisk moden, da den i stor grad er sammensatt av korn som er kjemisk og fysisk motstandsdyktige. En litharenitt som inneholder rikelig med ustabile bergartsfragmenter og mineraler, er derimot mineralogisk umoden.
Mineralogisk modenhet er typisk i sammenheng med teksturell modenhet også. Teksturell modenhet vil si at kornkomponentene er godt avrundet og sanden som helhet er godt sortert. Godt modne sandsteiner har sammenheng med transporttid og -lengde, og grad av forvitring.
Hvilke mineraler vil du forvente er typiske i sandsteiner avsatt i rift bassenger? Anta at forkastningsblokkene er eksponerte og granittiske. Begrunn svaret.
I et kontinentalt riftsystem kan oppløftede forkastningsblokker avdekke krystallinske bergarter som typisk er rike på kvarts og feltspat (granitt). Krystallinske og sedimentære kildebergarter dominerer, noe vulkansk aktivitet kan være mulig i rifter. Det er rask transport og begravelse, men kan være mye forviting på de oppløftede blokkene. Sanden er rik på kvarts og feltspat. Typisk førstegangssand (ikke resirkulert).
Hva forstår du med begrepet “unroofing trend”?
‘Unroofing trend’ vil si forandring i sand-sammensetningen med tid. Den typiske ‘unroofing trenden’ er at sedimenter fra starten vil være rike på sedimentære korn som stammer fra bergarter i de øvre skorpelagene, mens etterhvert som en fjellkjede eroderes ned, blir bergarter som lå dypere nede i skorpen erodert, og sandsammensetningen vil endre seg fra å være korn med opphav i lavgrads-metamorfose til høygradsmetamorfose som stammer fra dypere deler i fjellkjeden.
Beskriv kort hvilke prosesser som kan føre til litifisering av sandsteiner.
Litifisering forvandler en ansamling av løse, usammenhengende sandkorn til en sammenhengende sandstein. Prosessen krever normalt tilstedeværelse av enten en matriks eller sement i porene mellom kornene. Porer er åpne rom innenfor «kornrammen». Vi skiller mellom primære porer som var til stede mellom de opprinnelige sediment kornene og sekundære porer dannet ved post-avsetningsoppløsning av korn eller fossiler.
Den vanligste måten å oppnå litifisering på er gjennom utfelling av sement i porerommene som tidligere var okkupert av porevann,
Prosesser som kan føre til litifisering av sandsteiner er enten at sement, typisk et krystallinsk mineral utfelt fra en vandig løsning, okkuperer porene mellom og inne i korn. Eller så kan matriks, typisk finkornet materiale, oppta (fylle) primære og sekundære porer.